Quel est le délai moyen de production des pièces Inconel imprimées en DMLS ?

D’un point de vue fabrication et ingénierie, le délai de production des pièces Inconel réalisées par DMLS n’est pas une valeur unique, mais la somme de plusieurs étapes variables dans un flux de production rigoureux. Un délai typique pour des pièces fonctionnelles, prêtes au vol ou de qualité production en Inconel 718 se situe généralement entre 4 et 8 semaines. Pour des prototypes plus simples et moins critiques, il peut être réduit à environ 2 à 3 semaines. Le calendrier dépend fortement de la complexité de la pièce, de la quantité, ainsi que du niveau de post-traitement et de certification requis.

Détail des composants du délai de production DMLS

La fabrication d’une pièce Inconel qualifiée via DMLS est un processus multi-étapes, chacune contribuant de manière significative au délai global.

1. Pré-production (1-2 semaines)

• Analyse DfAM (Design for Additive Manufacturing) : Cette première étape d’ingénierie est essentielle. Notre équipe analyse le modèle CAO pour optimiser l’orientation d’impression, les structures de support et minimiser les contraintes susceptibles de provoquer des déformations ou des défaillances. Les pièces complexes peuvent nécessiter plusieurs itérations de conception.

• Préparation du fichier et planification de la fabrication : Le modèle approuvé est découpé en couches, et une disposition de la plateforme de construction est créée pour maximiser le rendement. Cette étape comprend également l’obtention du bon de commande formel et les validations de lancement de projet.

2. Impression DMLS (3-10 jours)

• Configuration de la machine et impression : Le temps d’impression dépend de la hauteur de la pièce (nombre de couches) et de la densité de la plateforme. Une pièce Inconel dense unique peut nécessiter plus de 100 heures d’impression. Le processus est continu mais ne peut être accéléré sans risquer un échec d’impression.

• Refroidissement : Après l’impression, l’ensemble de la plateforme doit subir un refroidissement contrôlé dans la machine afin d’éviter les chocs thermiques et les fissures sur les pièces Inconel, sujettes aux contraintes. Cette étape demande 12 à 24 heures supplémentaires.

3. Post-traitement (2-3 semaines)

C’est souvent la phase la plus longue, surtout pour les composants à haute intégrité.

• Détente thermique et retrait des supports : Les pièces sont d’abord traitées thermiquement pour éliminer les contraintes internes avant d’être détachées de la plaque de fabrication par Wire EDM. Les structures de support sont ensuite soigneusement retirées.

• Pressage isostatique à chaud (HIP) : Pour les applications critiques en pétrole et gaz, médical ou aéronautique, le HIP est une étape obligatoire pour éliminer les vides internes et améliorer la durée de vie en fatigue. Le cycle HIP lui-même, incluant la montée en température, le maintien et le refroidissement, dure généralement 1 à 2 jours, mais la logistique et le temps d’attente en four peuvent ajouter 1 à 2 semaines supplémentaires.

• Traitement thermique de mise en solution et de vieillissement : Pour des alliages tels que l’Inconel 718, un traitement thermique spécifique est requis pour atteindre les propriétés mécaniques souhaitées, ce qui ajoute plusieurs jours au processus.

• Usinage CNC : Presque toutes les pièces DMLS nécessitent un usinage CNC secondaire pour atteindre des tolérances critiques, créer des filetages et obtenir des surfaces d’étanchéité. Cela implique le bridage, la programmation et des opérations de fraisage CNC ou de tournage CNC sur Inconel durci, un processus long et exigeant.

• Finition de surface : Des procédés tels que le sablage, l’électropolissage ou le tumbling peuvent être appliqués pour améliorer la finition de surface et la résistance à la fatigue.

4. Assurance qualité et certification (1+ semaine)

• Inspection dimensionnelle : Les pièces sont inspectées minutieusement à l’aide de MMT et d’autres outils métrologiques pour vérifier leur conformité aux spécifications.

• CND et certificats matière : Pour les composants critiques, des essais non destructifs (END) tels que l’inspection par ressuage sont effectués. Un dossier complet de certification matière, incluant les analyses chimiques et mécaniques à partir d’éprouvettes témoins, est compilé. Cette documentation est essentielle pour les clients des secteurs aéronautique et aviation et médical, ajoutant un délai non négligeable.

Facteurs influençant la variabilité du délai

• Complexité et taille de la pièce : Les pièces plus grandes et complexes nécessitent plus de temps d’impression et de post-traitement.

• Quantité : La production en lot peut être plus efficace par pièce qu’un prototype unique.

• Exigences de qualité et de certification : Un prototype R&D sans certification peut être livré beaucoup plus rapidement qu’un composant critique pour le vol.

• Capacité d’atelier et disponibilité des matériaux : Les délais peuvent varier selon la demande globale et l’approvisionnement en matière première.

Résumé des délais typiques